CATL：打通“任督二脈” 鑄就快充“六脈神劍”

時間:2016-04-08 13:43來源:OFweek 鋰電網(wǎng) 作者:西顧
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       近日，珠海銀隆、微宏相繼發(fā)布了其最新的快充產(chǎn)品。眼看著這些行業(yè)新秀紛紛扎頭動力電池快充江湖，風(fēng)頭正勁，而行業(yè)內(nèi)大佬似乎熟視無睹，遲遲不見快充技術(shù)動靜。
 
　　是真的無視這塊市場還是蓄力憋大招？據(jù)了解，歷經(jīng)多年技術(shù)磨礪和沉淀，CATL的“磷酸鐵鋰+高能量密度混合石墨”快充技術(shù)將很快大規(guī)模應(yīng)用到純電動客車領(lǐng)域。相比珠海銀隆，微宏，CATL的快充技術(shù)優(yōu)勢是什么？
 
　　孤心苦詣，成功打通“任督二脈”
 
　　CATL快充項目負(fù)責(zé)人王升威博士介紹，其實CATL的快充技術(shù)師出名門，一脈相承自ATL(新能源科技有限公司，CATL的戰(zhàn)略合作伙伴)。ATL自2010年啟動手機(jī)電池快充技術(shù)研發(fā)，目前產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在oppo、華為、魅族等品牌的旗艦手機(jī)，每年快充電芯出貨量接近1億顆/年。
 
　　王升威解釋，從快充機(jī)理上來講，手機(jī)快充和動力汽車快充的瓶頸都在負(fù)極上，這是相通的地方。不同的地方是動力電池快充對循環(huán)和安全要求更高，挑戰(zhàn)更大。如何克服磷酸鐵鋰+高能量密度混合石墨體系的動力學(xué)問題，成為擺在所有研發(fā)人員面前的一道難題。
 
　　首先磷酸鐵鋰材料的本征電導(dǎo)率比較低，僅為三元材料的百分之一，需要對磷酸鐵鋰材料進(jìn)行導(dǎo)電性優(yōu)化才能滿足快充的需求。為此，在正極上，CATL開發(fā)了“超導(dǎo)電子網(wǎng)”技術(shù)，使得磷酸鐵鋰具有優(yōu)異的電子導(dǎo)電性能，可達(dá)三元材料的1000倍，成功地打通了鋰離子電池快充技術(shù)的“任脈”。
 
　　另外，普通化學(xué)體系在快充時在負(fù)極會出現(xiàn)副產(chǎn)物，影響電芯的循環(huán)和穩(wěn)定性。為此，CATL開發(fā)了“快離子環(huán)”技術(shù)，在石墨表面與內(nèi)部打造高速公路網(wǎng)，使鋰離子能快速嵌入石墨的任何位置。修飾后的石墨兼顧超級快充和高能量密度的特性，成功地打通了鋰離子電池快充技術(shù)的“督脈”。
 
　　CATL采用了“超導(dǎo)電子網(wǎng)”和“快離子環(huán)”技術(shù)雙劍合壁，打通了快充產(chǎn)品的“任督二脈“。目前，CATL開發(fā)出來磷酸鐵鋰快充電芯，各項技術(shù)指標(biāo)處于業(yè)界領(lǐng)先水平。
 
　　六脈神劍，一“劍”不能少
 
　　“作為完整的解決方案，CATL的快充技術(shù)綜合考慮充電倍率、能量密度、倍率性能、壽命、安全性、價格這五個指標(biāo)。此外結(jié)合公交車的嚴(yán)苛工況，我們還在系統(tǒng)級別提供了熱管理解決方案。”王升威娓娓道來。
 
　　安全：對于載人較多的公交車，優(yōu)異的安全性是快充電池的前提。三元正極由于其還處于發(fā)展階段，安全性能存在較大的風(fēng)險，暫時不適合應(yīng)用在客車上。因此，CATL選擇了安全性較高的磷酸鐵鋰。
 
        能量密度：CATL快充電池系統(tǒng)的能量密度為70Wh/kg，而多元復(fù)合鋰的系統(tǒng)能量密度為60Wh/kg，鈦酸鋰的系統(tǒng)能量密度僅為40Wh/kg。如果電池能量密度太低的話，意味著配相同重量的電池包，電動車的續(xù)航里程會大大縮短。
 
　　循環(huán)壽命：考慮到公交車應(yīng)用工況比較苛刻，平均每天滿充滿放的次數(shù)大概2個左右，這樣粗算下來，滿足8年的運營需求，電池的循環(huán)需要做到5600循環(huán)以上。目前CATL開發(fā)的快充電芯循環(huán)壽命可達(dá)10，000循環(huán)，而且考慮到磷酸鐵鋰滿充電壓只有3.65V，遠(yuǎn)比三元的4.10~4.2V要低，高溫下正極氧化性弱，副反應(yīng)更少，預(yù)計在南方夏天的高溫環(huán)境下的循環(huán)性能優(yōu)勢會更明顯。
 
　　充電倍率：CATL快充電池成組后擁有4C的高倍率快充，意味著15分鐘內(nèi)即可完成純電動客車100%充電。
 
　　價格：鈦酸鋰能量密度低，單位瓦時成本高。而磷酸鐵鋰原材料不含貴金屬元素，原材料來源豐富，地球元素豐度高，長期降價潛力較大。
 
　　耐候性：為了滿足北方冬天低溫充電和南方夏天高溫工況的要求，CATL專門開發(fā)了熱管理系統(tǒng)。水熱系統(tǒng)在低溫下為電芯加熱，待電芯溫度達(dá)到要求，即可開啟快充模式；高溫時，電池系統(tǒng)會發(fā)熱報警，水冷系統(tǒng)會給電芯降溫，真正做到“全氣候”的快充。
 
　　簡單的盤點過后，CATL的快充技術(shù)亮點悉數(shù)凸現(xiàn)。面對先行者微宏和珠海銀隆，CATL在快充的“紅海“能否后來居上呢？磷酸鐵鋰+高能量密度混合石墨體系是否能夠得到市場認(rèn)可呢？
 
　　結(jié)合前不久國家的三元暫停令，以及最新發(fā)布的以續(xù)航里程為標(biāo)準(zhǔn)的新能源汽車補貼政策來看，具有高安全性和長續(xù)航里程的優(yōu)勢的磷酸鐵鋰快充技術(shù)市場應(yīng)用前景向好。且看CATL如何破局！
 
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